專利名稱：多孔介質(zhì)材料滲透系數(shù)測定儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利涉及一種測定多孔介質(zhì)材料(如多孔混凝土 、砂石等散粒 材料)滲透系數(shù)的儀器，屬于建筑材料檢測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
多孔介質(zhì)的滲透是液體在均勻多孔介質(zhì)中運動的現(xiàn)象。十九世紀 中葉，法國水力學(xué)家達西發(fā)現(xiàn)了滲透基本理論，他認為若均勻介質(zhì)中 的水流呈線性狀態(tài)運動時，滲透水流的速度V與水力坡降J成正比， 其比值稱為該介質(zhì)的滲透系數(shù)。國內(nèi)外對多孔隙介質(zhì)的滲透性都用滲 透系數(shù)這一參數(shù)來表示，因此滲透系數(shù)是表達這一現(xiàn)象的定量指標。
多孔介質(zhì)材料的應(yīng)用在我國起步晚，其滲透性在我國研究更少。 目前，國內(nèi)的滲透儀器主要用來測定土樣的滲透系數(shù)(其基本原理都 為達西定理)，尚無專門檢測多孔混凝土等多孔介質(zhì)滲透系數(shù)的儀器， 即使用現(xiàn)有儀器測定多孔混凝土滲透系數(shù)也存在需改進儀器、且試驗 過程復(fù)雜、試驗成本高、測定結(jié)果偏差大等問題。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一 種結(jié)構(gòu)簡單、試驗方便、并且測定結(jié)果偏差較小的多孔介質(zhì)材料滲透 系數(shù)測定儀，從而為多孔混凝土、層狀排水砂石等工程材料提供合適 的滲透性能測定儀器。
為了達到以上目的，本實用新型的多孔介質(zhì)材料滲透系數(shù)測定儀 有滲透筒、測壓板、供水裝置等部分組成。所述滲透筒由透明材料制 成，分成上下兩^:;上^殳具有上、下兩測壓孔和溢流孔，所述溢流孔 高于上測壓孔，所述上、下測壓孔分別通過管路與測壓管連通；所述下段具有進水孔；所述上段和下段密封連接，相互之間隔有制有間隔 分布小孔的隔才反。
測定時，由進水管注水后，遵循預(yù)定的測定步驟，即可方便的測 定有關(guān)參數(shù)，并經(jīng)數(shù)據(jù)處理得到所需的滲透系數(shù)。
本實用新型的測定儀具有以下特點
a) 該儀器能滿足多孔隙、大孔徑散粒材料和大孔混凝土等工程 材料滲透系數(shù)測試的需要。
b) 滲透筒選用有機玻璃等透明材料制作，便于觀察試件密封情 況、滲透情況和待檢試件內(nèi)排氣情況。
c) 滲透筒密封可靠、結(jié)構(gòu)筒單，設(shè)置隔板實現(xiàn)了進水的均勻流 動性(層流狀態(tài))，有助于保證試驗結(jié)果準確可靠。
d) 采用滑輪上水裝置，簡化了對試驗場地的要求，也大大降低 了試驗儀器成本；供水箱則采用逸流與供水分開的辦法，保證了入水 口水流的穩(wěn)、定流動。
e) 用軟管將測壓孔與兩根玻璃測壓管連接起來，將測壓管固定 在帶有刻度尺的測壓板上，便于觀察刻度。


圖1是本實用新型一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

本施例的測定儀用于測定多孔混凝土等多孔介質(zhì)材料的滲透系 數(shù)。其結(jié)構(gòu)如圖l所示，滲透筒由透明有機玻璃制成，分成上、下兩 段。上段1的同一側(cè)具有上、下兩測壓孔2和2，，在另一側(cè)具有接 彎頭的溢流孔3,該溢流孔高于上測壓孔。^使用時，上、下測壓孔2 和2，分別通過軟管6與固定在測壓板4上的測壓管連通。帶底的下 段1，具有進水孔5。上段1的下端和下段1，的上端制有相配的法蘭邊，相互之間借助緊固件密封連接，并隔有制有間隔分布小孔的隔 板ll。隔板11上為碎石墊層10。碎石墊層10的上表面略高于下測 壓孔2，。
測定時的主要步驟如下
1、 安裝好儀器后，將準備好的待測試件9輕輕放置于滲透筒中的碎 石墊層之上，并盡量接近下測壓孔。從連接供水箱7的進水管注水， 使試件逐漸飽水，直至水位緩緩上升至溢水孔。圖中8是量杯。
2、 關(guān)閉進水管，靜置數(shù)分鐘，記下上、下測壓孔的水面初始高度(mm)。
3、 打開進水管，讓水流緩緩流入滲透筒，使溢水孔始終有水流出； 待測壓孔水位穩(wěn)定后，記錄上、下測壓孔水位，并計算上、下測壓 管之間的水位差(即水頭損失)Ah(mm)。
4、 開啟秒表，同時用量筒接取一定時間(t)的滲透水量W (mL), 計算滲透流量；重復(fù)幾次，取連續(xù)最接近兩次的平均值。
5、 改變供水箱的高度，以改變水力坡降，再次重復(fù)上述步驟(不少 于7次)。
6、 記錄試-險水溫與環(huán)境溫度。
7、 結(jié)果處理
根據(jù)達西定理分別計算各各次測得的試件滲透流速V (cm/s)、 滲透水力坡降值J、滲透系數(shù)k (cm/s )值。以V為縱坐標、水力坡 降J為橫坐標，繪制V—一J關(guān)系曲線。V—一J關(guān)系直線斜率便是該 多孔介質(zhì)在試驗溫度條件下的滲透系數(shù)。
經(jīng)反復(fù)對比試驗證明，本實施例的測定儀結(jié)構(gòu)簡單，測定操作方 便、并且測定結(jié)果準確可靠，可以為多孔介質(zhì)材料的滲透系數(shù)的測定 提供真實的數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1、一種多孔介質(zhì)材料滲透系數(shù)測定儀，含有滲透筒，其特征在于所述滲透筒由透明材料制成，分成上下兩段；上段具有上、下兩測壓孔和溢流孔，所述溢流孔高于上測壓孔，所述上、下測壓孔分別通過管路與測壓管連通；所述下段具有進水孔；所述上段和下段密封連接，相互之間隔有制有間隔分布小孔的隔板。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)材料滲透系數(shù)測定儀，其特 征在于所述滲透筒由透明有機玻璃制成，所述上段的同一側(cè)具有上、 下兩測壓孔，在另 一側(cè)具有4妻彎頭的溢流孔。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的多孔介質(zhì)材料滲透系數(shù)測定儀，其特 征在于所述上^:的下端和下段的上端制有相配的法蘭邊，相互之間借助緊固件密封連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多孔介質(zhì)材料滲透系數(shù)測定儀，其特 征在于所述隔板上為碎石墊層，所述碎石墊層的上表面高于下測壓 孔。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的多孔介質(zhì)材料滲透系數(shù)測定儀，其特 征在于所述上、下測壓孔分別通過軟管與固定在測壓板上的測壓管 連通。
專利摘要本實用新型涉及一種多孔介質(zhì)材料滲透系數(shù)測定儀，屬于建筑材料檢測設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。該測定儀含有滲透筒，所述滲透筒由透明材料制成，分成上下兩段；上段具有上、下兩測壓孔和溢流孔，所述溢流孔高于上測壓孔，所述上、下測壓孔分別通過管路與測壓管連通；所述下段具有進水孔；所述上段和下段密封連接，相互之間隔有制有間隔分布小孔的隔板。該測定儀結(jié)構(gòu)簡單，測定操作方便、并且測定結(jié)果準確可靠，可以為多孔介質(zhì)材料滲透系數(shù)的測定提供真實的數(shù)據(jù)。
文檔編號G01N15/08GK201130143SQ200720131748
公開日2008年10月8日 申請日期2007年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月19日
發(fā)明者沈益軍, 王德桂, 錢伏華 申請人:中國核工業(yè)華興建設(shè)有限公司